(57)【要約】【課題】純度の高い亜鉛を材料として鋳造することにより、バランスウェイト部材を所望の形状に成形してタイヤホイールを保護し、耐久性を向上すると共に気泡の混入などの不具合の発生を抑えて重量精度を向上し、また、安価で製造効率に優れたバランスウェイト部材を提供する。【解決手段】タイヤホイールに固定するためのクリップ１１を重錘要素であるウェイト本体１０に一体に鋳造して形成したバランスウェイト部材１において、前記ウェイト本体１０は、前記クリップ１１を中心としてタイヤホイールの周方向に張出した２つの張出部１０ａを備え、これら２つの張出部１０ａの外周面をタイヤホイールのリムＲ内周面と接すると共に、その反力をリムＲ外周面で前記クリップ１１により受けて固定した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤホイールに固定するためのクリップを、重錘要素であるウェイト本体に一体に鋳造して形成したバランスウェイト部材において、
前記ウェイト本体は、前記クリップを中心としてタイヤホイールの周方向に張出した２つの張出部を備え、これら２つの張出部の外周面をタイヤホイールのリム内周面と接すると共に、その反力をリム外周面で前記クリップにより受けて固定することを特徴とするバランスウェイト部材。
【請求項２】
前記ウェイト本体は、純亜鉛材により形成したことを特徴とする請求項１記載のバランスウェイト部材
【請求項３】
前記ウェイト本体は、注湯機から溶湯を自重落下することにより金型に充填成形したことを特徴とする請求項１記載のバランスウェイト部材。
【請求項４】
前記注湯機は、溶湯加熱手段のほかに、吐出温度制御用の出湯加熱手段を備えることを特徴とする請求項３記載のバランスウェイト部材。
【請求項５】
前記注湯機は、底部にテーパ穴部を介して出湯孔を貫通形成した出湯口と、この出湯孔を開閉するニードル状の弁棒からなる開閉弁とを備え、前記テーパ穴部と前記弁棒のテーパ頭部とのテーパ角度差を所定の範囲に形成したことを特徴とする請求項３記載のバランスウェイト部材。
【請求項６】
前記金型は、漏斗状に形成した注湯口のゲート口を細長のスリット状に形成すると共に、前記注湯口の斜面に、上部からゲート口までの樋状の溝を設けたことを特徴とする請求項３記載のバランスウェイト部材。
【請求項７】
注湯機の溶湯加熱手段によって純亜鉛材を加熱溶融する溶融工程と、
注湯機の出湯加熱手段によって出湯口を所定の温度に保持する出湯加熱工程と、
前記出湯口から溶融亜鉛を自重落下させて金型に流し込んで充填成形すると共に注湯口から金型の空気抜きをする鋳造工程と、
金型から注湯口にあふれた部分を切断する切断工程とからなるバランスウェイト部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のタイヤホイールに取り付けてホイールバランスの調整をするためのバランスウェイト部材及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、アルミホイール等のデザイン性の高いタイヤホイールが使用されるようになっている。このようなタイヤホイールではセンターディスクによっては隙間からタイヤホイールのリム内周面が見えることもあり、その場合、バランス調整のために取り付けてあるバランスウェイト部材が外側から見えることとなる。そのため、デザイン的に自由度の高い鋳造によるバランスウェイト部材が用いられている。
【０００３】
鋳造ウェイトは、例えば、特許文献１に示すように、所用重量の亜鉛合金によるウェイト本体にクリップ材をインサート成形し、そのクリップをホイールのリムに取り付けることにより、タイヤホイールのデザインを損なうことなく、ホイールに確実に固定されている。
【０００４】
亜鉛は比較的安価なうえに比重も比較的重く（約７．１）、さらに溶融温度も４２０度程度であって比較的低いが、湯流れが悪いという問題がある。
そのため、亜鉛にアルミニウムなどを数パーセント（３乃至４パーセント程度）混ぜることによって溶湯の流動性を確保した亜鉛−アルミニウム合金がバランスウェイト部材の材料として用いられている。
【０００５】
亜鉛を合金化して一定の流動性を確保することにより、亜鉛合金製のバランスウェイト部材を容易に鋳造することができ、さらに、よく知られた亜鉛の性質である犠牲防食作用により、バランスウェイト部材を取り付けたホイールの腐食を防止することができるという利点を有する。
【０００６】
しかし、亜鉛を合金化したことによりバランスウェイト部材が経時劣化しやすくなるという問題があった。また、比重の軽いアルミニウム（約２．７）を混ぜることで材料の比重が軽くなり、その分だけバランスウェイト部材の寸法が大きくなってしまうという問題があった。
【０００７】
そのため、アルミニウム等を添加して合金化せず、純度の高い亜鉛のみで鋳造したバランスウェイト部材が要望されていた。
しかし、亜鉛はその凝着性により湯流れが悪いという難点があって、少量一定の溶融亜鉛を連続的に供給するのは非常に困難であった。金型に溶融亜鉛を流し込む際に溶融亜鉛が流れ難いために所定の量が供給されないと、決められた所定の重量を有することが重要であるバランスウェイト部材として使い物にならなかった。
【０００８】
圧力をかけて型に溶湯を注入する、いわゆるダイカスト法によって、亜鉛合金を溶融槽の吐出し口から強制的に押し出す製造方法がよく知られているが、純度の高い亜鉛では湯流れが悪いため空気抜きが十分に行われずにバランスウェイト部材の内部に気泡が混入してしまうという問題があった。
バランスウェイト部材に気泡が混入すると製品の重量や重量バランスに大きなばらつきが生じてしまうこととなり、重量精度や重量バランスが重要となるバランスウェイト部材として使い物にならない。さらに、気泡の混入を防ぐために特殊なダイカスト法やガス抜き工程などを用いると製造コストが大幅に増加してしまうという問題があった。
【特許文献１】特表２００５−５３８３２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来のようなバランスウェイト部材は、ウェイト本体がアルミホイールと点状又は線状に接した状態で取り付けられていることから、アルミホイールに傷を付けてしまうことがあった。
したがって、アルミホイールに新たなタイヤを取り付けたり、経時したことによって再度バランス調整をした場合に、それまでバランスウェイト部材が取り付けられていた部分に傷が残ってしまい、アルミホイールを再使用する際にデザインが損なわれるという問題があった。
【００１０】
また、亜鉛は錫や鉄と同程度の比重を有し、アルミニウム等で合金化することによって流動性を確保できるため、亜鉛合金はバランスウェイト部材の材料として製造面、コスト面において優れているが、経時劣化により長期にわたる使用に適しないという問題を内包している。
【００１１】
本発明の目的は、バランスウェイト部材をアルミホイールに取り付けたときにアルミホイールを保護することができ、取付部分に傷を残すことなくアルミホイールの再使用を可能とするバランスウェイト部材を提供することにある。また、経時劣化することなく優れた耐久性を有すると共に、製造面、コスト面において競争力を確保しうるバランスウェイト部材又はその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために本発明者は鋭意研究の結果、ウェイト本体の張出部とタイヤホイールのリムとを面状に接し、その反力をウェイト本体の中央に配置したクリップによってリムの外周面で受けて固定することにより、タイヤホイールの損傷を防ぐことができることを知見し、また、注湯機の出湯口付近を十分に加熱して所定の温度を保持し、溶湯を出湯口から自重により落下させて金型に充填成型することにより、流動性の低い純亜鉛材において気泡の混入などの不具合の発生を防止してバランスウェイト部材の製品品質を向上できることを知見し本発明に至った。
【００１３】
すなわち、本発明は、請求項１記載のごとく、タイヤホイールに固定するためのクリップを、重錘要素であるウェイト本体に一体に鋳造して形成したバランスウェイト部材において、前記ウェイト本体は、前記クリップを中心としてタイヤホイールの周方向に張出した２つの張出部を備え、これら２つの張出部の外周面をタイヤホイールのリム内周面と接すると共に、その反力をリム外周面で前記クリップにより受けて固定することを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載のごとく、前記ウェイト本体は、純亜鉛材により形成したことを特徴とする。
【００１５】
請求項３記載のごとく、前記ウェイト本体は、注湯機から溶湯を自重落下することにより金型に充填成形したことを特徴とする。
【００１６】
請求項４記載のごとく、前記注湯機は、溶湯加熱手段のほかに、吐出温度制御用の出湯加熱手段を備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項５記載のごとく、前記注湯機は、底部にテーパ穴部を介して出湯孔を貫通形成した出湯口と、この出湯孔を開閉するニードル状の弁棒からなる開閉弁とを備え、前記テーパ穴部と前記弁棒のテーパ頭部とのテーパ角度差を所定の範囲に形成したことを特徴とする。
【００１８】
請求項６記載のごとく、前記金型は、漏斗状に形成した注湯口のゲート口を細長のスリット状に形成すると共に、前記注湯口の斜面に、上部からゲート口までの樋状の溝を設けたことを特徴とする。
【００１９】
請求項７記載のごとく、注湯機の溶湯加熱手段によって純亜鉛材を加熱溶融する溶融工程と、注湯機の出湯加熱手段によって出湯口を所定の温度に保持する出湯加熱工程と、前記出湯口から溶融亜鉛を自重落下させて金型に流し込んで充填成形すると共に注湯口から金型の空気抜きをする鋳造工程と、金型から注湯口にあふれた部分を切断する切断工程とからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１記載のごとく、ウェイト本体の張出部の外周面をリム内周面に面状に接すると共に、その反力をウェイト本体の中央に一体形成したクリップによりリム外周面で受けてバランスウェイト部材を固定したことにより、ウェイト本体とリムとを面で接触させ、両張出部とクリップとのバネ作用により３点の支持力を一定にしてタイヤホイールに傷が付くことを防止すると共に堅固に取り付けることで衝撃等によって取付位置がずれてタイヤホイールが傷つくことを防止することができる。また、鋳造により製造が容易でデザインの自由度も確保することができる。
【００２１】
請求項２記載のごとく、ウェイト本体を純亜鉛材で形成したことにより、バランスウェイト部材の耐久性を向上させることができる。
また、人体や環境等に対する問題がほとんど無く、低コストなバランスウェイト部材を得られる。
【００２２】
請求項３記載のごとく、ウェイト本体を、注湯機から溶湯を自重落下させて金型に充填成形したことにより、簡易な設備によりバランスウェイト部材に気泡が混入することを防止し、重量精度を向上することができる。
【００２３】
請求項４記載のごとく、注湯機に、溶湯加熱手段のほかに出湯加熱手段を設けたことにより、出湯口を所要の温度に保持して、出湯口の詰まりを防止すると共に溶湯の滑らかな流れを確保し、簡易な構成で溶湯を自重落下させて気泡の混入を防止し、バランスウェイト部材の重量精度を向上することができる。
【００２４】
請求項５記載のごとく、出湯口のテーパ穴部と開閉弁の弁棒頭部とのテーパ角度差を所定の範囲に形成したことにより、出湯の際の溶湯の滑らかな流れを確保すると共に、出湯口を確実に閉鎖して湯切れが良く、一定少量の溶湯を間欠的に出湯して、高速のサイクルピッチによる注湯制御を行うことで、バランスウェイト部材の生産効率を向上することができる。
【００２５】
請求項６記載のごとく、漏斗状の注湯口のキャビティ側のゲート口を細長のスリット状に形成すると共に、注湯口の斜面に樋状の溝を設けたことにより、溶湯をこの溝に沿って
流して滑らかな流れを確保すると共に、スリット状のゲート口にキャビティの空気を抜く隙間を確保し、気泡の混入を防止してバランスウェイト部材の重量精度を向上することができる。
また、ゲート口を細長に形成したことにより、ゲートカットの際に湯口部をきれいに切断してバランスウェイト部材の表面を滑らかに仕上げることができ、重量精度の向上を図ることができる。
【００２６】
請求項７記載のごとく、注湯機の溶湯加熱手段によって純亜鉛材を加熱溶融すると共に出湯加熱手段によって出湯口を加熱しておくことにより、出湯口の詰まりを防止すると共に、溶湯を所要の温度に保持して出湯の際の滑らかな流れを確保することができる。
また、出湯口から溶湯を自重落下して充填成形すると共に注湯口から空気を抜いたことにより、簡易な構成でバランスウェイト部材に気泡が混入することを防ぎ、重量精度を向上することができ、さらに、鋳造によりデザイン性及びコンパクト性に優れ他バランスウェイト部材を得ることができる。
また、湯口部を切断することにより、バランスウェイト部材の表面を滑らかに仕上げて重量精度を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図１乃至図７を参照して本発明に係るバランスウェイト部材及びその製造方法について説明する。
【００２８】
図１は本発明に係るバランスウェイト部材１をタイヤホイールのリムに取り付けた状態で示す正面図である。また、図２及び図３は、それぞれ図１のＡ−Ａ断面図及びＢ−Ｂ断面図である。
【００２９】
バランスウェイト部材１は、重錘要素であるウェイト本体１０の略中央に、リムＲの外周に当接するクリップ１１を一体形成して構成されている。
【００３０】
クリップ１１は、帯状のばね鋼板により形成され、このばね鋼板の一端側をプレス加工により折り曲げると共に他端側に通孔１１ａを設ける。図２に示すように、通孔１１ａを有する他端側をウェイト本体１０に埋め込んだ状態で一体形成される。
【００３１】
ウェイト本体１０は、純亜鉛材により形成される。本発明のウェイト本体１０に用いられる純亜鉛材としては、亜鉛を９９．９パーセント以上含むような、例えば、ＪＩＳ規格（Ｈ２１０７）における普通亜鉛地金や最純亜鉛地金などの純度の高いものを使用することが好ましい。
【００３２】
ウェイト本体１０の形状は、クリップ１１を中心としてタイヤホイールの周方向に２つの張出部１０ａ、１０ａを形成し、この張出部１０ａ、１０ａの外周面をタイヤホイールのリムＲの内周面に接する形状に形成する。
【００３３】
上記のごとく形成したバランスウェイト部材１は、両張出部１０ａ、１０ａをリムＲの内周面と面状に接し、その反力をリムＲの外周でクリップ１１により受けてリムＲを挟み込むことにより取り付けられる。
【００３４】
ウェイト本体１０とリムＲとを面状に接することにより、ウェイト本体１０によるタイヤホイールの損傷を防止すると共に、ウェイト本体１０とクリップ１１とによってリムＲを挟み込んで強固に取り付けることにより、衝撃等によってバランスウェイト部材１がずれたりしてタイヤホイールが損傷するのを防ぐことができる。また、バランスウェイト部材１がタイヤホイールのデザイン部分Ｄと非接触なため傷つけることがない。
【００３５】
また、上記のごとく形成したバランスウェイト部材１は以下に述べる効果を奏する。
【００３６】
純度の高い亜鉛をバランスウェイト部材１の材料として用いたことにより、経時劣化しにくく耐久性に優れたバランスウェイト部材１を得ることができるという効果を奏する。
【００３７】
また、ウェイト本体１０は、鋳造して形成することによりデザイン性に優れ、所望の形状が得られるため、図３に示すように、タイヤホイールと干渉しない位置に肉盛り等をしてウェイト本体１０の重量を確保し、バランスウェイト部材１をコンパクトに形成することができる。
さらに、流線型に形成するなどしてデザイン性を向上させることにより、意匠を凝らしたセンターディスクを有するタイヤホイールに使用してもバランスウェイト部材１によって見た目が損なわれることがない。
【００３８】
次に、亜鉛を溶融して金型に注湯する注湯機について説明する。図４は、注湯機の一実施形態を示す部分断面図である。
【００３９】
注湯機２は、鉄材やステンレス材などにより形成された箱型の溶融槽２０に溶湯加熱手段を設けてなる。溶湯加熱手段は、溶融槽２０の槽内に複数本の保護管２１を配設して、この保護管２１の内部に溶融ヒータ（図示せず）を収納して形成される。
保護管２１は、鉄材やステンレス材などのうち、溶融亜鉛に対して強固な酸化膜を形成する材質により形成し、この保護管２１によって融合性の高い溶融亜鉛による溶融ヒータの損傷を防止し、溶融ヒータによって純亜鉛材を加熱溶融する。
【００４０】
また、保護管２１の一端は、溶融槽２０の一方の側壁を貫通して槽外で開放され、他端は閉塞されている。この開放端側を覆うようにカバー（図示せず）を取り付け、溶融ヒータの挿抜、交換やメンテナンス等は、このカバーを取り外して行う。
【００４１】
溶融ヒータは、各保護管２１ごとにスイッチをオンオフ可能に構成する。
溶融槽２０内の溶融亜鉛の温度に応じてそれぞれの溶融ヒータをオンオフして、エネルギー効率を高めると共に溶融ヒータの寿命を延ばすことができる。
【００４２】
この注湯機２で溶融した溶融亜鉛は出湯口２２から自重により落下させるため、溶融槽２０は一定以上の深さに構成し、出湯口２２を溶融槽２０の底部に設ける。
【００４３】
本実施形態において、溶融槽２０は上下２段に形成され、上段は下段側に向かって傾斜している。その寸法の一例としては、下段の深さが約２４０ｍｍ、上段の平均深さを約２００ｍｍに形成する。また紙面方向の奥行きは約２５０ｍｍで、幅は全幅が約３５０ｍｍ、下段部分の幅は約１００ｍｍに形成する。出湯口２２は溶融槽２０の底部の下段側に形成される。
【００４４】
出湯口２２は、溶融槽２０の底部にテーパ穴部２２ａを設け、このテーパ穴部２２ａを介して出湯孔２２ｂを貫通して形成される。テーパ穴部２２ａの周囲は一段高く形成されており、完全に溶融していない亜鉛の小塊が出湯口２２に流入して詰まらせることのないように構成されている。
また、特に出湯口２２の周囲は溶融亜鉛に対して強固な酸化膜を形成するステンレス材などで表面加工して溶融亜鉛の凝着を抑制する。
【００４５】
また、注湯機２には、保護管２１と溶融ヒータからなる溶湯加熱手段の他に、出湯口２２を加熱して溶湯の吐出し温度を制御する出湯加熱手段を設ける。
本実施形態において出湯加熱手段は、出湯孔２２ｂの近傍に底部ヒータ２３を埋設して形成されている。
【００４６】
出湯加熱手段の他の実施形態としては、溶融槽２０の外側底面にヒータを取り付けて形成してもよい。
【００４７】
この出湯加熱手段により出湯孔２２ｂの周囲を熱し、所定の温度を保持して細径の出湯孔２２ｂの詰まりを防止すると共に、出湯に際して溶融亜鉛の滑らかな流れを確保して気泡の混入を防止する。
【００４８】
次に、出湯口２２の開閉弁について説明する。
溶融槽２０の上部に支持台座２４を設け、この支持台座２４から縦筒２６を上下位置調節可能に懸架する。縦筒２６は、最下位置で縦筒２６の下端がテーパ穴部２２ａの開口端２２ｃに当接可能に配置する。また、縦筒２６の内部にはニードル状の弁棒２７が挿通されている。この弁棒２７の上端は支持台座２４に設けられたアーム２５に接続され、このアーム２５によって上下に進退動される。
【００４９】
次に、出湯口２２の詳細について説明する。図５は出湯口２２の拡大断面図である。
【００５０】
縦筒２６は開口端２２ｃよりも大径に形成し、下端にテーパ部２６ａを形成して、このテーパ部２６ａの下端を開口端２２ｃよりも小径に形成する。
そして、縦筒２６の上下位置を調節してテーパ部２６ａと開口端２２ｃとの間に形成される環状隙間２８の断面積を調節して、出湯口２２へ流入する溶融亜鉛の流量を調整する。
【００５１】
また、直円管状の縦筒２６内に縦筒２６と独立に上下動する弁棒２７を挿通する。弁棒２７は、下端にテーパ頭部２７ａを有するニードル状で縦筒２６よりも長尺に形成され、この弁棒２７を上下に進退動作させて出湯孔２２ｂを開閉する。この弁棒２７は、ステンレス材などにより形成し、溶融亜鉛の凝着を抑制する。
【００５２】
縦筒２６は、長尺の弁棒２７の下端を出湯孔２２ｂに案内する必要がある一方、挿通される弁棒２７と縦筒２６の内周とが溶融亜鉛の凝着作用により融合固定されるおそれがあるため、その内径を弁棒２７の径よりも大きくして縦筒２６の内周と弁棒２７との間に所定の隙間を形成する。
この隙間により、縦筒２６の内部に溶融亜鉛が浸入してきても縦筒２６の内周と弁棒２７との間に溜まらずに落下してこれらが融合固定することがなくなる。
【００５３】
弁棒２７は溶融槽２の上部から縦筒２６を貫通して出湯孔２２ｂに達しており長尺であるが、縦筒２６による案内と、弁棒２７のテーパ頭部２７ａがテーパ穴部２２ａを滑ることによる調芯作用によって、確実に出湯孔２２ｂを閉塞できる。
【００５４】
弁棒２７のテーパ頭部２７ａはテーパ角Ｂが小さいと先端が細長になって出湯孔２２ｂに嵌り、融合現象により弁棒２７が融合固定されて出湯孔２２ｂを開放できなくなるなどの不具合が発生するおそれがある。
【００５５】
一方、テーパ角Ｂを大きく形成してテーパ穴部２２ａのテーパ角Ａとのテーパ角度差が小さくなると、密着性が高くなって溶融亜鉛による融合現象が生じやすくなり、テーパ頭部２７ａとテーパ穴部２２ａとが融合固定されて出湯孔２２ｂの開閉が行えなくなるなどの不具合が発生するおそれがある。
【００５６】
さらに、テーパ角Ｂとのテーパ角度差をとるためにテーパ穴部２２ａのテーパ角Ａを大きくしすぎると、流動性の低い溶融亜鉛がテーパ穴部２２ａを流れていかず、亜鉛溜りが形成されるなどして出湯孔２２ｂが詰まってしまったり、弁棒２７が亜鉛溜りに引掛かって出湯孔２２ｂを閉塞できなくなるなどの不具合が発生するおそれがある。
【００５７】
そのため、テーパ穴部４ｂは、テーパ角Ａを２０度乃至４０度に形成して低流動性の溶融亜鉛の確実な流動を確保すると共に、両テーパ角Ａ、Ｂの角度差を、テーパ角Ａが２０度のときは５度乃至１０度、テーパ角Ａが４０度のときは１０度乃至３０度、テーパ角Ａがこれらの間にあるときは両最大値及び最小値をそれぞれ線形に結合した範囲内となるように弁棒２７のテーパ角Ｂを１０度乃至３０度の範囲から選ぶ。
【００５８】
図例では、テーパ穴部２２ａのテーパ角Ａを３０度に形成すると共にテーパ頭部２７ａのテーパ角Ｂを１５度に形成しており、テーパ角度差は１５度になっている。この組合せは、テーパ穴部４ｂでの溶融亜鉛の流動を確保すると共に、弁棒２７のテーパ頭部７ｂとテーパ穴部４ｂとの融合を防止して弁棒２７による確実な出湯口の開閉が可能な、テーパ角Ａとテーパ角Ｂの好適な組合せの一例である。
【００５９】
出湯孔２２ｂは、所望の出湯量に応じて適宜の大きさに形成されるが、溶融亜鉛はその凝着性のため詰まりやすく、少なくとも直径２ｍｍ以上に形成するとよい。また、本発明に係るバランスウェイト部材の大きさなどから、出湯孔２２ｂの直径は３ｍｍ以下に形成するとよい。
【００６０】
次に、上記のごとく構成した注湯機の操作について説明する。
【００６１】
出湯を開始する場合には、まず、溶融ヒータを十分に加熱して純亜鉛材を溶融する。同時に、閉鎖されている出湯孔２２ｂの周囲も底部ヒータ２３によって十分に加熱する。そして、底部ヒータ２３の設定温度を管理することにより、出湯口２２を所要の温度に保持しておく。底部ヒータ２３の設定温度は５００℃乃至５５０℃程度に保持しておくのが望ましい。
【００６２】
純亜鉛材を溶融し、溶融亜鉛を十分に昇温したら、縦筒２６の上下位置を調節して環状隙間２８を空け、出湯口２２に溶融亜鉛を流入させ、弁棒２７を上げて一定時間だけ出湯口２２を開放し、出湯孔２２ｂから所要量の溶融亜鉛を出湯する。
【００６３】
そして、上記のごとく構成した注湯機２は、出湯口２２を出湯加熱手段で加熱して所要の温度を保持することで出湯の際の溶湯の滑らかな流れを確保できる。そして、上記のごとく構成した開閉弁によって出湯口２２を確実に閉鎖できて湯切れが良く、一定少量の溶湯を間欠的に出湯して、高速のサイクルピッチによる注湯制御を行うことができるためバランスウェイト部材１の生産効率に優れている。
【００６４】
次に、本発明に係るバランスウェイト部材の金型の注湯口について説明する。図６は、注湯口の実施形態を示す側面図であり、図７は、注湯口の湯口部の実施形態を示す斜視図である。図６及び図７では、金型を仮想線で示す。
【００６５】
本実施形態において注湯口３０は、キャビティ３１と、上部を方形に開口した漏斗状で一面を緩やかに傾斜した湯口部３４とを、細長のスリット状に形成したゲート口３２によって接続してなる。キャビティ３１は、金型３の型合せにより形成される。また、クリップ１１は、図６に示すように、通孔１１ａがキャビティ３１に配置されるように金型３にセットされる。
【００６６】
湯口部３４の緩斜面には、図７に示したように、その上部からゲート口３２まで樋状の溝３３を形成する。また、スリット状のゲート口３２は、製造するバランスウェイト部材１の大きさ（重量）に応じて所定の寸法に形成される。その範囲は、そのスリット幅が１ｍｍ乃至３ｍｍで、長さは５ｍｍ乃至２０ｍｍ程度である。
【００６７】
この注湯口３０に、注湯機２から溶湯を自重落下させる。注湯機２では、一定時間だけ出湯口２２を開放して溶湯を出湯するが、自重落下のため溶融槽２０の溶湯高さが低くなってくると出湯量が減る。したがって、鋳造初期状態では、図６に実線で示したように、溶湯が湯口部３４いっぱいに充填されるように出湯口２２の開放時間等を調整する。
【００６８】
上記のごとく構成した注湯口は、注湯口３０の斜面に溝３３を形成したことにより、溶融亜鉛をこの溝に沿って流すことで滑らかな流れを確保でき、また、ゲート口３２を細長のスリット状に形成したことにより、所定の隙間を確保して注湯口３０から確実にキャビティ３１の空気を抜くことができる。そのため、バランスウェイト部材１に気泡が混入することを防止して重量精度を向上することができる。
【００６９】
また、ゲート口３２を細長のスリット状に形成したことにより、注湯口３０の亜鉛を切断する際に、ゲートカッタ（図示せず）によって綺麗に切断することができ、バランスウェイト部材１の表面を滑らかに仕上げて重量精度に優れたバランスウェイト部材１を効率よく得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明に係るバランスウェイト部材をタイヤホイールに取り付けた状態で示す正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】注湯機の実施形態を示す部分断面図である。
【図５】注湯機の出湯口の付近を拡大して示す断面図である。
【図６】注湯口を示す側面断面図である。
【図７】注湯口の湯口部を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００７１】
１      バランスウェイト部材
１０    ウェイト本体
１０ａ  張出部
１１    クリップ
２      注湯機
２０    溶融槽
２１    保護管
２２    出湯口
２２ａ  テーパ穴部
２２ｂ  出湯孔
２２ｃ  開口端
２３    底部ヒータ
２６    縦筒
２６ａ  テーパ部
２７    弁棒
２７ａ  テーパ頭部
２８    環状隙間
３      金型
３０    注湯口
３１    キャビティ
３２    ゲート口
３３    溝
３４    湯口部
Ａ、Ｂ  テーパ角
【図１】
2007198441.tif 000003
【図２】
2007198441.tif 000004
【図３】
2007198441.tif 000005
【図４】
2007198441.tif 000006
【図５】
2007198441.tif 000007
【図６】
2007198441.tif 000008
【図７】
2007198441.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成18年11月24日(2006.11.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤホイールに固定するためのクリップを、重錘要素であるウェイト本体に一体に鋳造して形成したバランスウェイト部材において、
前記ウェイト本体は、溶融した純亜鉛材を溶湯として注湯機から自重落下することにより金型に充填成形し、前記金型は、漏斗状に形成した注湯口のゲート口を細長のスリット状に形成すると共に、前記注湯口の斜面に、注湯をゲート口まで案内する樋状の溝を中央に設けてなり、前記クリップを中心としてタイヤホイールの周方向に張出した２つの張出部を備えると共に、これら２つの張出部の外周面をタイヤホイールのリム内周面と接して、その反力をリム外周面で前記クリップにより受けて固定したことを特徴とするバランスウェイト部材。
【請求項２】
前記注湯機は、溶湯加熱手段のほかに、吐出温度制御用の出湯加熱手段を備えることを特徴とする請求項１記載のバランスウェイト部材。
【請求項３】
前記注湯機は、底部にテーパ穴部を介して出湯孔を貫通形成した出湯口と、この出湯孔を開閉するニードル状の弁棒からなる開閉弁とを備え、前記テーパ穴部と前記弁棒のテーパ頭部とのテーパ角度差を所定の範囲に形成したことを特徴とする請求項１記載のバランスウェイト部材。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のタイヤホイールに取り付けてホイールバランスの調整をするためのバランスウェイト部材及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、アルミホイール等のデザイン性の高いタイヤホイールが使用されるようになっている。このようなタイヤホイールではセンターディスクによっては隙間からタイヤホイールのリム内周面が見えることもあり、その場合、バランス調整のために取り付けてあるバランスウェイト部材が外側から見えることとなる。そのため、デザイン的に自由度の高い鋳造によるバランスウェイト部材が用いられている。
【０００３】
鋳造ウェイトは、例えば、特許文献１に示すように、所用重量の亜鉛合金によるウェイト本体にクリップ材をインサート成形し、そのクリップをホイールのリムに取り付けることにより、タイヤホイールのデザインを損なうことなく、ホイールに確実に固定されている。
【０００４】
亜鉛は比較的安価なうえに比重も比較的重く（約７．１）、さらに溶融温度も４２０度程度であって比較的低いが、湯流れが悪いという問題がある。
【０００５】
そのため、亜鉛にアルミニウムなどを数パーセント（３乃至４パーセント程度）混ぜることによって溶湯の流動性を確保した亜鉛−アルミニウム合金がバランスウェイト部材の材料として用いられている。
【０００６】
亜鉛を合金化して一定の流動性を確保することにより、亜鉛合金製のバランスウェイト部材を容易に鋳造することができ、さらに、よく知られた亜鉛の性質である犠牲防食作用により、バランスウェイト部材を取り付けたホイールの腐食を防止することができるという利点を有する。
【０００７】
しかし、亜鉛を合金化したことによりバランスウェイト部材が経時劣化しやすくなるという問題があった。また、比重の軽いアルミニウム（約２．７）を混ぜることで材料の比重が軽くなり、その分だけバランスウェイト部材の寸法が大きくなってしまうという問題があった。
【０００８】
そのため、アルミニウム等を添加して合金化せず、純度の高い亜鉛のみで鋳造したバランスウェイト部材が要望されていた。
【０００９】
しかし、亜鉛はその凝着性により湯流れが悪いという難点があって、少量一定の溶融亜鉛を連続的に供給するのは非常に困難であった。金型に溶融亜鉛を流し込む際に溶融亜鉛が流れ難いために所定の量が供給されないと、決められた所定の重量を有することが重要であるバランスウェイト部材として使い物にならなかった。
【００１０】
圧力をかけて型に溶湯を注入する、いわゆるダイカスト法によって、亜鉛合金を溶融槽の吐出し口から強制的に押し出す製造方法がよく知られているが、純度の高い亜鉛では湯流れが悪いため空気抜きが十分に行われずにバランスウェイト部材の内部に気泡が混入してしまうという問題があった。
【００１１】
バランスウェイト部材に気泡が混入すると製品の重量や重量バランスに大きなばらつきが生じてしまうこととなり、重量精度や重量バランスが重要となるバランスウェイト部材として使い物にならない。さらに、気泡の混入を防ぐために特殊なダイカスト法やガス抜き工程などを用いると製造コストが大幅に増加してしまうという問題があった。
【特許文献１】特表２００５−５３８３２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従来のようなバランスウェイト部材は、ウェイト本体がアルミホイールと点状又は線状に接した状態で取り付けられていることから、アルミホイールに傷を付けてしまうことがあった。
【００１３】
したがって、アルミホイールに新たなタイヤを取り付けたり、経時したことによって再度バランス調整をした場合に、それまでバランスウェイト部材が取り付けられていた部分に傷が残ってしまい、アルミホイールを再使用する際にデザインが損なわれるという問題があった。
【００１４】
また、亜鉛は錫や鉄と同程度の比重を有し、アルミニウム等で合金化することによって流動性を確保できるため、亜鉛合金はバランスウェイト部材の材料として製造面、コスト面において優れているが、経時劣化により長期にわたる使用に適しないという問題を内包している。
【００１５】
本発明の目的は、バランスウェイト部材をアルミホイールに取り付けたときにアルミホイールを保護することができ、取付部分に傷を残すことなくアルミホイールの再使用を可能とするバランスウェイト部材を提供することにある。また、経時劣化することなく優れた耐久性を有すると共に、製造面、コスト面において競争力を確保しうるバランスウェイト部材又はその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために本発明者は鋭意研究の結果、ウェイト本体の張出部とタイヤホイールのリムとを面状に接し、その反力をウェイト本体の中央に配置したクリップによってリムの外周面で受けて固定することにより、タイヤホイールの損傷を防ぐことができることを知見した。
【００１７】
また、注湯機の出湯口付近を十分に加熱して所定の温度を保持し、溶湯を出湯口から自重により落下させて金型に充填成型することにより、流動性の低い純亜鉛材において気泡の混入などの不具合の発生を防止してバランスウェイト部材の製品品質を向上できることを知見し本発明に至った。
【００１８】
すなわち、本発明は、請求項１記載のごとく、タイヤホイールに固定するためのクリップを、重錘要素であるウェイト本体に一体に鋳造して形成したバランスウェイト部材において、前記ウェイト本体は、溶融した純亜鉛材を溶湯として注湯機から自重落下することにより金型に充填成形し、前記金型は、漏斗状に形成した注湯口のゲート口を細長のスリット状に形成すると共に、前記注湯口の斜面に、注湯をゲート口まで案内する樋状の溝を中央に設けてなり、前記クリップを中心としてタイヤホイールの周方向に張出した２つの張出部を備えると共に、これら２つの張出部の外周面をタイヤホイールのリム内周面と接して、その反力をリム外周面で前記クリップにより受けて固定したことを特徴とする。
【００１９】
請求項２記載のごとく、前記注湯機は、溶湯加熱手段のほかに、吐出温度制御用の出湯加熱手段を備えることを特徴とする。
【００２０】
請求項３記載のごとく、前記注湯機は、底部にテーパ穴部を介して出湯孔を貫通形成した出湯口と、この出湯孔を開閉するニードル状の弁棒からなる開閉弁とを備え、前記テーパ穴部と前記弁棒のテーパ頭部とのテーパ角度差を所定の範囲に形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１記載のごとく、漏斗状の注湯口のキャビティ側のゲート口を細長のスリット状に形成すると共に、注湯口の斜面に樋状の溝を設け、この注湯口に注湯機から溶湯を自重落下させて金型に充填成形して張出し部を有するウェイト本体を形成したことにより、樋状の溝に沿って溶湯を流して滑らかな流れを確保すると共に、スリット状のゲート口にキャビティの最上部から空気を抜く隙間を確保し、流動性の低い溶湯であっても気泡の混入を防止してバランスウェイト部材の重量精度を向上することができる。
【００２２】
また、注湯口のキャビティ側のゲート口を細長のスリット状に形成したことにより、ゲートカットの際に湯口部をきれいに切断してバランスウェイト部材の表面を滑らかに仕上げて重量精度の向上を図ることができる。
【００２３】
さらに、気泡等の混入なく所望の形状に形成される張出部はその外周面をリム内周面に面状に接することができ、その反力をウェイト本体の中央に一体形成したクリップによりリム外周面で受けてバランスウェイト部材を固定してウェイト本体とリムとを面で接触させ、両張出部とクリップとのバネ作用により３点の支持力を一定にしてタイヤホイールに傷が付くことを防止すると共に堅固に取り付けることで衝撃等によって取付位置がずれてタイヤホイールが傷つくことを防止することができる。また、鋳造により製造が容易でデザインの自由度も確保することができる。
【００２４】
また、ウェイト本体を純亜鉛材で形成したことにより、バランスウェイト部材の耐久性を向上させることができ、人体や環境等に対する問題がほとんど無く、低コストなバランスウェイト部材を得られる。
【００２５】
請求項２記載のごとく、注湯機に、溶湯加熱手段のほかに出湯加熱手段を設けたことにより、出湯口を所要の温度に保持して、出湯口の詰まりを防止すると共に溶湯の滑らかな流れを確保し、簡易な構成で溶湯を自重落下させて気泡の混入を防止し、バランスウェイト部材の重量精度を向上することができる。
【００２６】
請求項３記載のごとく、出湯口のテーパ穴部と開閉弁の弁棒頭部とのテーパ角度差を所定の範囲に形成したことにより、出湯の際の溶湯の滑らかな流れを確保すると共に、出湯口を確実に閉鎖して湯切れが良く、一定少量の溶湯を間欠的に出湯して、高速のサイクルピッチによる注湯制御を行うことで、バランスウェイト部材の生産効率を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図１乃至図７を参照して本発明に係るバランスウェイト部材及びその製造方法について説明する。
【００２８】
図１は本発明に係るバランスウェイト部材１をタイヤホイールのリムに取り付けた状態で示す正面図である。また、図２及び図３は、それぞれ図１のＡ−Ａ断面図及びＢ−Ｂ断面図である。
【００２９】
バランスウェイト部材１は、重錘要素であるウェイト本体１０の略中央に、リムＲの外周に当接するクリップ１１を一体形成して構成されている。
【００３０】
クリップ１１は、帯状のばね鋼板により形成され、このばね鋼板の一端側をプレス加工により折り曲げると共に他端側に通孔１１ａを設ける。図２に示すように、通孔１１ａを有する他端側をウェイト本体１０に埋め込んだ状態で一体形成される。
【００３１】
ウェイト本体１０は、純亜鉛材により形成される。本発明のウェイト本体１０に用いられる純亜鉛材としては、亜鉛を９９．９パーセント以上含むような、例えば、ＪＩＳ規格（Ｈ２１０７）における普通亜鉛地金や最純亜鉛地金などの純度の高いものを使用することが好ましい。
【００３２】
ウェイト本体１０の形状は、クリップ１１を中心としてタイヤホイールの周方向に２つの張出部１０ａ、１０ａを形成し、この張出部１０ａ、１０ａの外周面をタイヤホイールのリムＲの内周面に接する形状に形成する。
【００３３】
上記のごとく形成したバランスウェイト部材１は、両張出部１０ａ、１０ａをリムＲの内周面と面状に接し、その反力をリムＲの外周でクリップ１１により受けてリムＲを挟み込むことにより取り付けられる。
【００３４】
ウェイト本体１０とリムＲとを面状に接することにより、ウェイト本体１０によるタイヤホイールの損傷を防止すると共に、ウェイト本体１０とクリップ１１とによってリムＲを挟み込んで強固に取り付けることにより、衝撃等によってバランスウェイト部材１がずれたりしてタイヤホイールが損傷するのを防ぐことができる。また、バランスウェイト部材１がタイヤホイールのデザイン部分Ｄと非接触なため傷つけることがない。
【００３５】
また、上記のごとく形成したバランスウェイト部材１は以下に述べる効果を奏する。
【００３６】
純度の高い亜鉛をバランスウェイト部材１の材料として用いたことにより、経時劣化しにくく耐久性に優れたバランスウェイト部材１を得ることができるという効果を奏する。
【００３７】
また、ウェイト本体１０は、鋳造して形成することによりデザイン性に優れ、所望の形状が得られるため、図３に示すように、タイヤホイールと干渉しない位置に肉盛り等をしてウェイト本体１０の重量を確保し、バランスウェイト部材１をコンパクトに形成することができる。
さらに、流線型に形成するなどしてデザイン性を向上させることにより、意匠を凝らしたセンターディスクを有するタイヤホイールに使用してもバランスウェイト部材１によって見た目が損なわれることがない。
【００３８】
次に、亜鉛を溶融して金型に注湯する注湯機について説明する。図４は、注湯機の一実施形態を示す部分断面図である。
【００３９】
注湯機２は、鉄材やステンレス材などにより形成された箱型の溶融槽２０に溶湯加熱手段を設けてなる。溶湯加熱手段は、溶融槽２０の槽内に複数本の保護管２１を配設して、この保護管２１の内部に溶融ヒータ（図示せず）を収納して形成される。
保護管２１は、鉄材やステンレス材などのうち、溶融亜鉛に対して強固な酸化膜を形成する材質により形成し、この保護管２１によって融合性の高い溶融亜鉛による溶融ヒータの損傷を防止し、溶融ヒータによって純亜鉛材を加熱溶融する。
【００４０】
また、保護管２１の一端は、溶融槽２０の一方の側壁を貫通して槽外で開放され、他端は閉塞されている。この開放端側を覆うようにカバー（図示せず）を取り付け、溶融ヒータの挿抜、交換やメンテナンス等は、このカバーを取り外して行う。
【００４１】
溶融ヒータは、各保護管２１ごとにスイッチをオンオフ可能に構成する。
溶融槽２０内の溶融亜鉛の温度に応じてそれぞれの溶融ヒータをオンオフして、エネルギー効率を高めると共に溶融ヒータの寿命を延ばすことができる。
【００４２】
この注湯機２で溶融した溶融亜鉛は出湯口２２から自重により落下させるため、溶融槽２０は一定以上の深さに構成し、出湯口２２を溶融槽２０の底部に設ける。
【００４３】
本実施形態において、溶融槽２０は上下２段に形成され、上段は下段側に向かって傾斜している。その寸法の一例としては、下段の深さが約２４０ｍｍ、上段の平均深さを約２００ｍｍに形成する。また紙面方向の奥行きは約２５０ｍｍで、幅は全幅が約３５０ｍｍ、下段部分の幅は約１００ｍｍに形成する。出湯口２２は溶融槽２０の底部の下段側に形成される。
【００４４】
出湯口２２は、溶融槽２０の底部にテーパ穴部２２ａを設け、このテーパ穴部２２ａを介して出湯孔２２ｂを貫通して形成される。テーパ穴部２２ａの周囲は一段高く形成されており、完全に溶融していない亜鉛の小塊が出湯口２２に流入して詰まらせることのないように構成されている。
また、特に出湯口２２の周囲は溶融亜鉛に対して強固な酸化膜を形成するステンレス材などで表面加工して溶融亜鉛の凝着を抑制する。
【００４５】
また、注湯機２には、保護管２１と溶融ヒータからなる溶湯加熱手段の他に、出湯口２２を加熱して溶湯の吐出し温度を制御する出湯加熱手段を設ける。
本実施形態において出湯加熱手段は、出湯孔２２ｂの近傍に底部ヒータ２３を埋設して形成されている。
【００４６】
出湯加熱手段の他の実施形態としては、溶融槽２０の外側底面にヒータを取り付けて形成してもよい。
【００４７】
この出湯加熱手段により出湯孔２２ｂの周囲を熱し、所定の温度を保持して細径の出湯孔２２ｂの詰まりを防止すると共に、出湯に際して溶融亜鉛の滑らかな流れを確保して気泡の混入を防止する。
【００４８】
次に、出湯口２２の開閉弁について説明する。
溶融槽２０の上部に支持台座２４を設け、この支持台座２４から縦筒２６を上下位置調節可能に懸架する。縦筒２６は、最下位置で縦筒２６の下端がテーパ穴部２２ａの開口端２２ｃに当接可能に配置する。また、縦筒２６の内部にはニードル状の弁棒２７が挿通されている。この弁棒２７の上端は支持台座２４に設けられたアーム２５に接続され、このアーム２５によって上下に進退動される。
【００４９】
次に、出湯口２２の詳細について説明する。図５は出湯口２２の拡大断面図である。
【００５０】
縦筒２６は開口端２２ｃよりも大径に形成し、下端にテーパ部２６ａを形成して、このテーパ部２６ａの下端を開口端２２ｃよりも小径に形成する。
そして、縦筒２６の上下位置を調節してテーパ部２６ａと開口端２２ｃとの間に形成される環状隙間２８の断面積を調節して、出湯口２２へ流入する溶融亜鉛の流量を調整する。
【００５１】
また、直円管状の縦筒２６内に縦筒２６と独立に上下動する弁棒２７を挿通する。弁棒２７は、下端にテーパ頭部２７ａを有するニードル状で縦筒２６よりも長尺に形成され、この弁棒２７を上下に進退動作させて出湯孔２２ｂを開閉する。この弁棒２７は、ステンレス材などにより形成し、溶融亜鉛の凝着を抑制する。
【００５２】
縦筒２６は、長尺の弁棒２７の下端を出湯孔２２ｂに案内する必要がある一方、挿通される弁棒２７と縦筒２６の内周とが溶融亜鉛の凝着作用により融合固定されるおそれがあるため、その内径を弁棒２７の径よりも大きくして縦筒２６の内周と弁棒２７との間に所定の隙間を形成する。
この隙間により、縦筒２６の内部に溶融亜鉛が浸入してきても縦筒２６の内周と弁棒２７との間に溜まらずに落下してこれらが融合固定することがなくなる。
【００５３】
弁棒２７は溶融槽２の上部から縦筒２６を貫通して出湯孔２２ｂに達しており長尺であるが、縦筒２６による案内と、弁棒２７のテーパ頭部２７ａがテーパ穴部２２ａを滑ることによる調芯作用によって、確実に出湯孔２２ｂを閉塞できる。
【００５４】
弁棒２７のテーパ頭部２７ａはテーパ角Ｂが小さいと先端が細長になって出湯孔２２ｂに嵌り、融合現象により弁棒２７が融合固定されて出湯孔２２ｂを開放できなくなるなどの不具合が発生するおそれがある。
【００５５】
一方、テーパ角Ｂを大きく形成してテーパ穴部２２ａのテーパ角Ａとのテーパ角度差が小さくなると、密着性が高くなって溶融亜鉛による融合現象が生じやすくなり、テーパ頭部２７ａとテーパ穴部２２ａとが融合固定されて出湯孔２２ｂの開閉が行えなくなるなどの不具合が発生するおそれがある。
【００５６】
さらに、テーパ角Ｂとのテーパ角度差をとるためにテーパ穴部２２ａのテーパ角Ａを大きくしすぎると、流動性の低い溶融亜鉛がテーパ穴部２２ａを流れていかず、亜鉛溜りが形成されるなどして出湯孔２２ｂが詰まってしまったり、弁棒２７が亜鉛溜りに引掛かって出湯孔２２ｂを閉塞できなくなるなどの不具合が発生するおそれがある。
【００５７】
そのため、テーパ穴部４ｂは、テーパ角Ａを２０度乃至４０度に形成して低流動性の溶融亜鉛の確実な流動を確保すると共に、両テーパ角Ａ、Ｂの角度差を、テーパ角Ａが２０度のときは５度乃至１０度、テーパ角Ａが４０度のときは１０度乃至３０度、テーパ角Ａがこれらの間にあるときは両最大値及び最小値をそれぞれ線形に結合した範囲内となるように弁棒２７のテーパ角Ｂを１０度乃至３０度の範囲から選ぶ。
【００５８】
図例では、テーパ穴部２２ａのテーパ角Ａを３０度に形成すると共にテーパ頭部２７ａのテーパ角Ｂを１５度に形成しており、テーパ角度差は１５度になっている。この組合せは、テーパ穴部４ｂでの溶融亜鉛の流動を確保すると共に、弁棒２７のテーパ頭部７ｂとテーパ穴部４ｂとの融合を防止して弁棒２７による確実な出湯口の開閉が可能な、テーパ角Ａとテーパ角Ｂの好適な組合せの一例である。
【００５９】
出湯孔２２ｂは、所望の出湯量に応じて適宜の大きさに形成されるが、溶融亜鉛はその凝着性のため詰まりやすく、少なくとも直径２ｍｍ以上に形成するとよい。また、本発明に係るバランスウェイト部材の大きさなどから、出湯孔２２ｂの直径は３ｍｍ以下に形成するとよい。
【００６０】
次に、上記のごとく構成した注湯機の操作について説明する。
【００６１】
出湯を開始する場合には、まず、溶融ヒータを十分に加熱して純亜鉛材を溶融する。同時に、閉鎖されている出湯孔２２ｂの周囲も底部ヒータ２３によって十分に加熱する。そして、底部ヒータ２３の設定温度を管理することにより、出湯口２２を所要の温度に保持しておく。底部ヒータ２３の設定温度は５００℃乃至５５０℃程度に保持しておくのが望ましい。
【００６２】
純亜鉛材を溶融し、溶融亜鉛を十分に昇温したら、縦筒２６の上下位置を調節して環状隙間２８を空け、出湯口２２に溶融亜鉛を流入させ、弁棒２７を上げて一定時間だけ出湯口２２を開放し、出湯孔２２ｂから所要量の溶融亜鉛を出湯する。
【００６３】
そして、上記のごとく構成した注湯機２は、出湯口２２を出湯加熱手段で加熱して所要の温度を保持することで出湯の際の溶湯の滑らかな流れを確保できる。そして、上記のごとく構成した開閉弁によって出湯口２２を確実に閉鎖できて湯切れが良く、一定少量の溶湯を間欠的に出湯して、高速のサイクルピッチによる注湯制御を行うことができるためバランスウェイト部材１の生産効率に優れている。
【００６４】
次に、本発明に係るバランスウェイト部材の金型の注湯口について説明する。図６は、注湯口の実施形態を示す側面図であり、図７は、注湯口の湯口部の実施形態を示す斜視図である。図６及び図７では、金型を仮想線で示す。
【００６５】
本実施形態において注湯口３０は、キャビティ３１と、上部を方形に開口した漏斗状で一面を緩やかに傾斜した湯口部３４とを、細長のスリット状に形成したゲート口３２によって接続してなる。キャビティ３１は、金型３の型合せにより形成される。また、クリップ１１は、図６に示すように、通孔１１ａがキャビティ３１に配置されるように金型３にセットされる。
【００６６】
湯口部３４の緩斜面には、図７に示したように、その上部からゲート口３２まで樋状の溝３３を形成する。また、スリット状のゲート口３２は、製造するバランスウェイト部材１の大きさ（重量）に応じて所定の寸法に形成される。その範囲は、そのスリット幅が１ｍｍ乃至３ｍｍで、長さは５ｍｍ乃至２０ｍｍ程度である。
【００６７】
この注湯口３０に、注湯機２から溶湯を自重落下させる。注湯機２では、一定時間だけ出湯口２２を開放して溶湯を出湯するが、自重落下のため溶融槽２０の溶湯高さが低くなってくると出湯量が減る。したがって、鋳造初期状態では、図６に実線で示したように、溶湯が湯口部３４いっぱいに充填されるように出湯口２２の開放時間等を調整する。
【００６８】
上記のごとく構成した注湯口は、注湯口３０の斜面に溝３３を形成したことにより、溶融亜鉛をこの溝に沿って流すことで滑らかな流れを確保でき、また、ゲート口３２を細長のスリット状に形成したことにより、所定の隙間を確保して注湯口３０から確実にキャビティ３１の空気を抜くことができる。そのため、バランスウェイト部材１に気泡が混入することを防止して重量精度を向上することができる。
【００６９】
また、ゲート口３２を細長のスリット状に形成したことにより、注湯口３０の亜鉛を切断する際に、ゲートカッタ（図示せず）によって綺麗に切断することができ、バランスウェイト部材１の表面を滑らかに仕上げて重量精度に優れたバランスウェイト部材１を効率よく得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明に係るバランスウェイト部材をタイヤホイールに取り付けた状態で示す正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】注湯機の実施形態を示す部分断面図である。
【図５】注湯機の出湯口の付近を拡大して示す断面図である。
【図６】注湯口を示す側面断面図である。
【図７】注湯口の湯口部を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００７１】
１      バランスウェイト部材
１０    ウェイト本体
１０ａ  張出部
１１    クリップ
２      注湯機
２０    溶融槽
２１    保護管
２２    出湯口
２２ａ  テーパ穴部
２２ｂ  出湯孔
２２ｃ  開口端
２３    底部ヒータ
２６    縦筒
２６ａ  テーパ部
２７    弁棒
２７ａ  テーパ頭部
２８    環状隙間
３      金型
３０    注湯口
３１    キャビティ
３２    ゲート口
３３    溝
３４    湯口部
Ａ、Ｂ  テーパ角